DE2408217A1

DE2408217A1 - ARRANGEMENT OF OPPOSING FRESNEL SURFACES WITH A SMALL DISTANCE, IN PARTICULAR FOR CONDENSERS

Info

Publication number: DE2408217A1
Application number: DE19742408217
Authority: DE
Inventors: Joerg Dipl Phys Neumann
Original assignee: Jenoptik Jena GmbH
Current assignee: Jenoptik AG
Priority date: 1973-06-14
Filing date: 1974-02-21
Publication date: 1975-01-09
Also published as: SE7406801L; DD107347A1; JPS5023644A

Description

Anordnung einander in geringem Abstand gegenüberstehender Fresnelflächen, insbesondere für Kondensoren Die Erfindung betrifft eine Anordnung einander in geringem Abstand gegenüberstehender Presnelflächen, insbesondere für Kondensoren, die eine optimale Lichtdurchlässigkeit gewährleistet. Arrangement of Fresnel surfaces facing each other at a small distance, especially for condensers The invention relates to an arrangement in a small way Distance between opposing Presnel surfaces, especially for condensers that have a optimal light transmission guaranteed.

Es ist bekannt, herkömmliche Kondensoren durch in geringem Abstand gegenüberstehende, identische Fresnelflächen zu ersetzen. It is known to use conventional condensers at a short distance to replace opposite, identical Fresnel surfaces.

Bei diesen Anordnungen identischer Fresnelflächen kommt es infolge der durch die Fresnelstrukturen bedingten Hell- und Schattenzonen zu Moiree Erscheinungen und zur Beeinträchtigung der Lichtdurchlässigkeit Zweck der Erfindung ist es, für die Erhöhung der eistungsfähigkeit derartiger Fresnelsysteme die genannten Nachteile zu mindern bzw. aufzuheben. With these arrangements of identical Fresnel surfaces it comes as a result the light and shadow zones caused by the Fresnel structures to moiré appearances and to impair the light transmission purpose of the invention is for the increase in the efficiency of such Fresnel systems has the disadvantages mentioned to reduce or cancel.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die die Lichtdurchlässigkeit von Fresnelsystemen mindernden, in der Eigenart der Fresnelstruktur begründeten Erscheinungen auf ein Minimum zu reduzieren. The invention is based on the object that the light transmission of Fresnel systems, based on the peculiarity of the Fresnel structure Reduce appearances to a minimum.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe so gelöst, daß jeweils zwei gegenüberstehende Presnelflächen 4; 9 unterschiedliche Abstände (h 1 0 h2 "o) nO) ihrer Strukturkehlen zur optischen Achse aufweisen und daß diese Abstände im Betriebszustand die Bedingung (h1 - h2) in a d . tanbl n til erfüllen, wobei h1 und h2 die laufenden, in einer Ebene, senkrecht zur optischen Achse liegenden Koordinaten der jeweils doppelt n-fach vorhandenen Strukturkehlen der Fresnelflächen 4; 9, d die Projektion der Abstände der optisch einander zugeordneten Strukturkehlen å eweils zweier gegenüberstehender Fresnelflächen auf die optische Achse-und b in jeweils ein mit seinem Sgheitelpunkt auf der Koordinate h1 liegender Winkelbereich der Lichtstrahlen zwischen optisch einander zugeordneten Strukturkehlen jeweils zweier gegenüberstehender Fresnelflächen bedeuten. According to the invention the object is achieved in that two opposing Presnel surfaces 4; 9 different distances (h 1 0 h2 "o) nO) of their structural grooves to the optical axis and that these distances in the operating state the condition (h1 - h2) in a d. tanbl n til meet, being h1 and h2 the running, in a plane, perpendicular to the optical axis of the coordinates of each double n-fold structural fillets of the Fresnel surfaces 4; 9, d the projection the distances between the optically mutually associated structural grooves å in each case two opposing ones Fresnel surfaces on the optical axis and b in each one with its Sgheitelpunkt Angular range of the light rays lying on the coordinate h1 between optical Structural grooves assigned to one another in each case of two opposing Fresnel surfaces mean.

Die Erfüllung der mathematischen Bedingung wird dadurch gewährleistet, daß die sich gegenüberstehenden Fresnelflächen von je einem Formwerkzeug gefertigt werden, wobei jeweils die beiden Formwerkzeuge mit gleichen Strukturmaßen jedoch bei unterschiedlicher Temperatur gefertigt wurden und nach der Abkühlung die ge~nschte Differenz der Strukturen aufweisen, daß die sich gegenüberstehenden Fresnelflächen von ein und demselben Formverkzeug abstammen, wobei deren Strukturdifferenz durch unterschiedlich gesteuerte Schrumpfungen der beiden Fresnelflächen erreicht wird, daß die beiden Presnelflächen mit gleichen Strukturen hergestellt sind und im Verwendungsfall eine der beiden Flächen einer definierten Erwärmung ausgesetzt wird. The fulfillment of the mathematical condition is guaranteed by that the facing Fresnel surfaces are each made by a molding tool however, the two molds have the same structural dimensions were manufactured at different temperatures and after cooling down the required one Difference in the structures have that the opposite Fresnel surfaces from one and the same mold, whereby their structure difference is due to differently controlled shrinkage of the two Fresnel surfaces is achieved, that the two Presnel surfaces are made with the same structures and when used one of the two surfaces is exposed to a defined heating.

Die ErSindung wird nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert. In den zugehörigen Zeichnungen zeigen: Fig. 1 den Querschnitt eines Fresnelsystems Fig. 2 den Strahlengang durch die an der Lichtquelle angeordnete Fresnellinse 3 Fig. 3 den Strahlengang durch die jenseits der Lichtquelle angeordnete Fresnellinse 8 Fig. 4 den Strahlengang zwischen den Fresnelflächen. The invention is explained in more detail below using an exemplary embodiment explained. In the accompanying drawings: FIG. 1 shows the cross section of a Fresnel system 2 shows the beam path through the Fresnel lens 3 arranged on the light source Fig. 3 shows the beam path through the Fresnel lens 8 arranged on the other side of the light source 4 shows the beam path between the Fresnel surfaces.

Fresnelflächen werden durch Wirkflanken 1 und Störflanken 2 aufweisende, konzentrische Ringe gebildet. Fresnel surfaces are characterized by active flanks 1 and interference flanks 2, concentric rings formed.

Durch die Rückseite der Fresnellinse 3' auf deren Fresnelfläche 4 fallende Lichtstrahlen 5 durchdringen diese Fläche 4 an den Wirkflanken 1, so daß sich helle Zonen 6 und Abschattungen 7 bilden. Through the back of the Fresnel lens 3 'on its Fresnel surface 4 falling light rays 5 penetrate this surface 4 on the active flanks 1, so that light zones 6 and shadows 7 are formed.

Die in geringem Abstand der Fresnelfläche 4 gegenüberstehende Fresnellinse 8 mit der Fresnelfläche 9 kann nur aus den Zonen 10 Licht aufnehmen und durch die Wirkflanken 1 in die Zonen 1i weiterleiten, während Licht aus den Zonen 12 auf die Störflanken 2 trifft und als Störlicht 13 aus dem Nut zstrahlengang ausgeblendet wird. The Fresnel lens opposite the Fresnel surface 4 at a small distance 8 with the Fresnel surface 9 can only absorb light from the zones 10 and through the Active edges 1 forward into the zones 1i, while light from the zones 12 to the Interfering edges 2 meets and hidden as interfering light 13 from the groove zstrahlweg will.

Die Lichtverluste an einem Fresnelkondensor 14 werden dann an geringsten, wenn die Abschattungen 7 der Fresnelfläche 4 mit den nicht aufnahmefähigen Zonen 12 der Fresnelfläche 9 zur Deckung gebracht werden. The light losses at a Fresnel condenser 14 are then at least when the shadows 7 of the Fresnel surface 4 with the non-receptive zones 12 of the Fresnel surface 9 are brought to cover.

Das ist der Fall, wenn h1 h, h2 d d tan 1 n 11J ist. This is the case when h1 h, h2 d d tan 1 n 11J.

Beim Einsatz von Fresnelflächen nach Bedingung |13 muß die Erwärmung der der Lichtquelle zugewandten Fresnellinse berücksichtigt werden. When using Fresnel surfaces according to condition | 13, the heating the Fresnel lens facing the light source must be taken into account.

Claims

An arrangement of opposite one another at a small distance Fresnel surfaces in particular for condensers, characterized in that each two opposite Fresnel surfaces (4; 9) different distances (h1 / no; h2 / no of their structural fillets to the optical axis and that these distances in the operating state meet the condition (h1 h2) in = d tanb 1n0, where h1 and h2 the current coordinates lying in a plane perpendicular to the optical axis the double n-fold structural fillets of the Fresnel surfaces (4; 9), d the projection of the distances between the optically associated structural fillets two opposing Fresnel surfaces on the optical axis and bino each Angular range of the light rays lying with its vertex on the coordinate h1 between two opposing structural grooves that are optically associated with one another Presnel surfaces mean.

2. A method and means for producing an arrangement according to claim 1, characterized in that the opposing Fresnel surfaces of each a molding tool are manufactured, each of the two molding tools with carding with the same structural dimensions but at different temperatures and have the desired difference in structures after cooling.

3. A method and means for producing an arrangement according to claim 1, characterized in that the opposing Fresnel surfaces of a and the same mold, the structure difference being different controlled shrinkage of the two Fresnel surfaces is achieved.

4. A method and means for producing an arrangement according to claim 1, characterized in that the two Fresnel surfaces have the same structures are produced and in the case of use one of the two surfaces of a defined Is exposed to heating.